铁路专用线信息系统设计分析

吴 晓

（中铁二院工程集团有限责任公司，成都 610031）



铁路专用线信息系统设计分析

吴 晓

（中铁二院工程集团有限责任公司，成都 610031）

根据铁路专用线运营管理特点，对其进行信息系统需求分析，并以成都铁路局管辖范围内某石油企业专用线为例，对铁路专用线几个典型信息系统进行简要的分析介绍，总结值得关注的几个工程设计要点，希望能为今后类似项目的设计提供参考。

铁路专用线；信息系统；设计

1　概述

铁路专用线作为国家铁路或者其他铁路线路接轨的岔线，一般由企业投资使用，铁路局代为管理。因此，专用线信息系统既要考虑专用线为企业服务的特性，同时也要保证其作为主干铁路分支的运营管理特性。目前，由于尚未形成全套完整、成熟的专用线铁路信息系统规范用于指导工程设计，各个铁路局根据自身管理的需要，结合多年专用线运营管理的经验，对其管辖范围内的专用线进行不同方式的信息系统建设。本文以成都铁路局管辖范围内的某石油企业专用线为例，对铁路专用线信息系统的设计进行分析探讨，希望能为今后类似项目的设计提供借鉴和参考。

2　铁路专用线信息系统需求分析

铁路专用线信息系统需求主要包含运输组织、货运营销及经营管理领域。

在运输组织领域，铁路货物运输的大部分装卸车作业是在专用线完成，专用线的站调、货调、现车、货票、十八点统计等信息关系到专用线及主干线路的运输组织安排是否合理及高效，因此，有必要将专用线相关货运信息纳入路局的货物运输管理信息系统（FTMS）统一管理。

在货运营销及经营管理领域，铁路运输的大部分卸车作业是在专用线（专用铁路）上完成的，加强对卸车作业时间的监管控制，是加速铁路货车周转的重要环节，而对由托运人组织的装车质量监管、检查，则是专用线货运作业的工作重点。因此，对专用线路企交接采用信息化管理将有效提高整个专用线铁路运输的经营管理效率，专用线视频监控系统的设置，则能够在专用线交接、装卸作业过程中为人员及货物安全提供重要保障。

3　铁路专用线信息系统案例分析

以成都铁路局管辖范围内的某石油企业专用线为例，其运输组织及交接模式为该企业从西北某油田组织整列成品油罐车运行至接轨站，由本务机车直接送入工厂站，在工厂站卸车线进行车辆交接，然后由业主组织卸车，卸完后的空车整列牵引至接轨站到发线进行发车送回。

根据该专用线运营特点及管理需求，信息系统设置货物运输管理信息系统（FTMS）、专用线货运安全监控及交接管理系统、专用线视频监控系统、危险货物运输安全监控系统。

3.1货物运输管理信息系统

该系统具备现车管理、技术作业大表管理、卸车预报、十八点统计、确报管理、货票等功能。在接轨站和工厂站为该专用线新增的货运员、车站值班员等岗位定员增设FTMS终端，工厂站FTMS终端通过通信光缆的2芯接入接轨站既有FTMS系统，利用接轨站既有FTMS路由器通过铁路通信传输系统提供2 Mb/s通道，接入成都铁路局信息中心。

3.2专用线货运安全监控及交接管理系统

3.2.1系统构成

该系统主要由车号识别及计时、货车装载状态监控、专用线交接管理3部分组成。

车号识别及计时：配置车号微波发射天线及车号自动读出装置等。通过读取列车车号，准确掌握进出专用线（铁路）的车辆进线和出线时间，便于路局对企业的货车使用费结算。

货车装载状态监控：配置1080P摄像机、光纤收发器、照明装置等。货车装载状态监控通过磁钢传感器触发，在列车经过时，自动监视货车两端的车门、顶部状态并抓拍图像。图像文件作为货车使用及装载状态的依据，便于与企业间的交接，可作为历史记录资料调用查看。

专用线交接管理：配置计算机、交换机、UPS电源等。专用线交接管理计算机完成对进出专用线（铁路）的车辆进线和出线时间的交接，自动核算出货车延长费、延长时间的结算。因该专用线在工厂站侧交接，交接管理计算机等设备均设置在工厂站货运办公用房内。

3.2.2外部设备

在专用线路企交接点，架设塔架安装4个高清摄像机（1080P）和LED照明设备、车号识别装置、车辆通过判别装置。车号数据信号和数字视频信号通过光纤收发器转为光信号后，经过8芯单模光缆传到工厂站信息机房。

3.2.3室内设备

在工厂站信息机房设置二层交换机、光纤收发器等设备。在工厂站货运办公室设置2台交接管理终端、1台图像处理计算机终端、1套指纹识别仪和1台网络打印机。

3.2.4系统与FTMS系统联网

根据提取出来的车号，与FTMS匹配相对应的货品和到发站等信息，存入数据库后实现数据的共享与使用。

3.3专用线视频监控系统

该系统主要对调车、装卸作业过程进行监控，确保专用线调车及货物装卸的作业安全。

工厂站增设前端设备，采用有线与无线结合的视频采集方式，视频采集点设置在出入站咽喉，信号、通信、信息机房，股道两侧及重点装卸车作业区域。其中，信号、通信、信息机房，工厂站出入咽喉，接轨站与工厂站接轨道岔咽喉等区域，采用有线视频采集方式；工厂站站场装卸车作业区域采用无线视频采集方式获取视频信息。

工厂站的编码器、交换机及UPS电源等设备设置在工厂站通信机械室，利用通信光缆中的2芯接入接轨站通信机械室既有综合视频监控系统，接轨站既有综合视频监控系统至视频区域节点的通信通道维持不变。

新增视频监控微机终端设置在接轨站和工厂站的货运办公室、值班室等处。接轨站既有综合视频监控系统服务器、存储、网络等设备在5年前设置，考虑该专用线接入时，系统设备已经老旧需要更换，因此，在该专用线工程中新设服务器、存储及网络等后台设备。

3.4危险货物运输安全监控系统

针对社会化协同过滤算法TrustSVD，本文通过引入目标函数加扰策略[23]来实现对其的差分隐私保护，提出新算法DPTrustSVD.

该专用线主要是运输成品油、化工原料，品名属于铁路危险货物运输范围，按需设置危险货物运输安全监控系统。

在接轨站货运室和工厂站货运办公室各设置1台危险货物安全监控系统终端，接入FTMS网络，采用B/S方式登陆铁路总公司危险货物运输安全监控服务器，登记、查询、更新该专用线危险货物运输信息。

4　值得关注的几个工程设计要点

4.1交接管理系统设备位置的选择

专用线交接管理系统前端交接监测点设备位置应根据路局与企业交接点的设置位置来决定。目前，交接点主要设定在专用线工厂站入口或者接轨站与专用线的联络线接轨处。交接监测点设备应就近设置在交接点附近，光电缆就近接回接轨站或工厂站信息机房。同时，在设计中应确保设备安装点上方没有架空线和回流线，且设备安装点到接轨站或工厂站信息机房的径路没有难以逾越的障碍物。

专用线交接管理系统设置2台用户终端用于交接管理操作，分别由铁路局和企业的交接工作人员使用。目前，铁路局和企业办理交接手续一般有3种工作方式：一是铁路局和企业的交接工作人员同时在接轨站完成交接手续；二是铁路局和企业的交接工作人员同时在工厂站完成交接手续；三是铁路局的交接人员在接轨站办公，而企业的交接人员在工厂站办公，二者通过交接管理系统异地完成交接手续。因此，设计中应提前明确路局和企业交接的工作方式以及工作人员的办公地点，合理构建局域网络和设置交接管理系统用户终端。

4.2视频监控系统结构及设备的选择

专用线视频监控系统应根据与之接轨的干线铁路是否设置综合视频监控系统，设计不同的系统结构。

如果接轨干线铁路已设置有综合视频监控系统，专用线视频监控系统应纳入接轨干线的综合视频监控系统统一管理及调用。建议将专用线视频监控系统作为综合视频监控系统的汇集点，接入接轨站I类或II类视频节点，而不是将专用线视频监控系统单独作为II类视频节点设计。这样设计能有效节省投资，便于视频监控系统后台设备的统一维护，接轨站也可以更方便有效并且更低时延的调用专用线视频图像信息。

对于接轨干线铁路没有设置综合视频监控系统的专用线，为了便于专用线视频监控系统具备以后纳入铁路综合视频监控系统的条件，建议与铁路综合视频监控系统一样采取视频服务器+视频编码器+前端摄像机的系统架构。同时，要求所选监控设备在开放视频编码及控制编码的相应软件接口后，能够接入视频区域中心操控平台被统一调用及管理。

考虑到综合视频监控系统的维护单位是电化处通信段，因此无论接轨干线是否设置有综合视频监控系统，专用线的视频监控系统机柜及后端设备都优先设置在通信机械室内，当通信机械室不具备设置条件时再考虑设置在信息机房。

4.3系统及网络架构的设定

在专用线信息系统设计中，不建议将工厂站信息系统作为独立系统设置，而是优先考虑把专用线信息系统作为接轨站信息系统的延伸扩展，将设置在工厂站的前端设备纳入接轨站既有系统后台，这样能有效节省投资并便于接轨站对信息系统的统一维护管理。

网络设计中，工厂站和接轨站信息系统间的网络宜作为局域网处理，可节省3层网络设备投资，简化网络结构，优化路由并减少网络故障点。例如在本文案例中，工厂站和接轨站的视频监控系统分别设置二层交换机并通过光缆直连工作在同一局域网内，具有以下优点：首先，工厂站与接轨站视频监控系统直接利用光缆而非通信传输设备提供的传输通道连接，可以直接利用交换机百兆或千兆端口带宽用于视频数据传输而不受通信传输设备的端口带宽限制，同时也避免了数据经过通信传输设备带来的延时；其次，在工厂站与接轨站之间使用二层而不是三层网络设备连接，可以减少设备投资，并降低因增加路由带来的网络效率损耗，因为以太网数据转发效率本身就优于路由转发效率；最后，工厂站和接轨站使用同一网段的IP地址，还可以减少因过细划分子网造成的网络地址和主机地址损耗。

5　结束语

本文对铁路专用线信息系统设计进行了简要分析并总结了一些工程设计要点。除了文中提及的几个必要设置的专用线信息系统，在设计中可根据各专用线的不同特点及需求灵活增设信息系统。例如，对于日装卸车对数及站场装卸线数量较多的工厂站，为了使装卸作业更加高效有序，可在工厂站增设货物全过程运输监控系统，在站场内设置Wi-Fi网络，为货运装卸管理人员配置货检作业手持机，实时对装卸作业过程进行全过程记录和管理；对于既有专用线加装视频监控系统或者工厂站站场内暗埋有装卸石油或化工等运输管道，不利于光电缆埋设时，可采用无线视频摄像机进行视频采集，通过工厂站信息机房楼顶设置的无线网桥接入视频监控系统后台；对于工厂站有集装箱作业的专用线，可增设铁路集装箱运输管理信息系统；对于工厂站有货车篷布使用的专用线，可增设铁路货车篷布管理信息系统等。

随着铁路运输信息化建设不断推进，作为全路运输网信息系统重要神经末梢，专用线信息系统设计更应该保持与时俱进，为铁路运输安全高效提供助力。

［1］铁运［2010］105号 铁路危险货物办理站、专用线（专用铁路）货运安全设备设施暂行技术条件 ［S］.

［2］ TJ/KH011-2013 铁路货运安全检测监控与管理系统总体技术规范［S］.

［3］成铁总工〔2011〕97号 加强专用线信息、视频监控等系统建设的通知［S］.

［4］成铁总工〔2011〕590号 成都铁路局综合视频监控系统平台技术条件实施办法（试行）和成都铁路局综合视频监控系统平台技术条件（暂行）［S］.

Based on operation and management characteristics of railway special lines， the paper gives the information system requirements analysis. It takes a special line of an oil company in Chengdu Railway Administration as an example to introduce the several typical information systems for railway special lines and summarizes the key points in engineering design， hopefully providing reference for the design of similar projects in the future.

railway special line； information system； design

10.3969/j.issn.1673-4440.2016.02.010

2014-09-02）